BAB III METODE PENELITIAN
Dalam bab ini akan diuraikan mengenai hal-hal yang berkaitan dengan metode penelitian, desain penelitian, populasi dan sampel penelitian, teknik pengumpulan data, prosedur penelitian, uji coba instrumen, dan teknik pengolahan data.
A. Metode Penelitian Pada
penelitian
ini,
metode
yang
digunakan
adalah
quasi
eksperimental design (metoda eksperimen semu). Metode ini digunakan karena penelitian bertujuan untuk mengetahui peningkatan pemahaman konsep fisika siswa setelah diterapkan model pembelajaran Novick. Berdasarkan tujuan yang ingin dicapai tersebut, maka metode ini digunakan tanpa menggunakan kelas kontrol atau kelas pembanding. Hal ini karena setiap siswa/kelas mempunyai karakteristik yang berbeda-beda dalam tingkat pemahamannya, sehingga kelas eksperimen tidak dapat dibandingkan dengan kelas kontrol. Meskipun perlakuan yang diberikan sama, tingkat pemahaman yang dicapai oleh siswa akan beragam di setiap kelasnya.
44
45
B. Desain Penelitian Metoda yang digunakan dalam penelitian ini adalah metoda penelitian eksperimen semu (quasi experimental) yaitu penelitian eksperimen yang dilaksanakan pada satu kelompok saja yang dinamakan kelompok eksperimen tanpa ada kelompok pembanding atau kelompok kontrol. Metoda penelitian eksperimen semu digunakan dengan alasan sulit menemukan kelas kontrol yang sebanding dengan kelas eksperimen, karena karakteristik siswa - siswa SMK yang menjadi subjek penelitian di setiap kelas sangat beragam. Desain penelitian yang digunakan adalah one group pre test-post test design time series design, yaitu penelitian eksperimen yang dilaksanakan pada satu kelompok saja yang dipilih secara random dan tidak dilakukan tes kestabilan dan kejelasan keadaan kelompok sebelum diberi perlakuan. Desain penelitian one group pre test and post test design ini diukur dengan menggunakan pre test yang dilakukan sebelum diberi perlakuan dan post test yang dilakukan setelah diberi perlakuan untuk setiap seri pembelajaran. Dengan demikian hasil perlakuan dapat diketahui lebih akurat. Untuk menghilangkan bias dari hasil penelitian, maka pre test dan post test akan dilakukan pada setiap seri pembelajaran. Skema one group pre test-post test design ditunjukkan sebagai berikut :
46
Tabel 3.1 Skema one group pre test-post test design Kelompok
Pre Test
Treatment
Post Test
Eksperimen
T1
X
T2
T1 : Tes awal (Pre Test) dilakukan sebelum diberikan perlakuan X : Perlakuan (Treatment) diberikan kepada siswa dengan menggunakan model pembelajaran dengan Model Pembelajaran Novick T2 : Tes akhir (Post Test) dilakukan setelah diberikan perlakuan Karena penelitian
ini
akan
dilaksanakan
dalam
dua seri
pembelajaran. Setiap seri pembelajaran, sebelum dilakukan treatment diawali dengan pre test dan setelah pembelajaran dilakukan post test, maka skemanya ditunjukkan sebagai berikut : Tabel 3.2 Skema one group pre test-post test time series design Kelompok
Pre Test
Treatment
Post Test
Eksperimen
T1. T2.
X
T3 .T4.
T1 : Tes awal (Pre Test) pada pembelajaran seri 1 yang dilakukan sebelum diberikan perlakuan T2 : Tes awal (Pre Test) pada pembelajaran seri 2 yang dilakukan sebelum diberikan perlakuan X : Perlakuan (Treatment) diberikan kepada siswa dengan menggunakan model pembelajaran dengan Model Pembelajaran Novick
47
T3 : Tes akhir (Post Test) pada pembelajaran seri 1 yang dilakukan setelah diberikan perlakuan. T4 : Tes akhir (Post Test) pada pembelajaran seri 2 yang dilakukan setelah diberikan perlakuan. Pengaruh perlakuan adalah rata-rata selisih pre test dan post test dari kedua seri pembelajaran.
C. Populasi dan Sampel Penelitian 1. Lokasi Penelitian Penelitian ini akan dilaksanakan di salah satu SMK Negeri di kota Bandung. 2. Sampel Penelitian Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa kelas XI SMK Negeri 2 Bandung, sedangkan yang menjadi sampel dalam penelitian ini adalah satu kelas dari keseluruhan populasi yang dipilih secara purposive random sampling yaitu teknik penetuan sampel dengan pertimbangan tertentu. Pertimbangan yang dimaksud adalah kelas yang dijadikan sampel penelitian dianggap dapat mewakili populasi mengingat kelas yang digunakan merupakan kelas dengan program keahlian yang dipilih sekitar 80 % siswa di SMKN tersebut.
48
D. Teknik Pengumpulan Data Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah observasi aktivitas guru dan tes pemahaman konsep fisika. 1. Observasi Aktivitas Guru Lembar observasi aktivitas guru ini memuat daftar cek keterlaksanaan model pembelajaran yang dilaksanakan. Dalam lembar ini juga terdapat kolom
keterangan
untuk
memuat
saran-saran
observer
terhadap
kekurangan-kekurangan aktivitas guru selama pembelajaran. Lembar observasi ini kemudian dikoordinasikan kepada observer agar tidak terjadi kesalahpahaman terhadap isi dari lembar observasi tersebut. 2. Tes Pemahaman Konsep Tes ini digunakan untuk mengukur peningkatan pemahaman konsep fisika yang diperoleh siswa setelah diterapkannya model pembelajaran Novick. Tes ini disusun berdasarkan pada indikator yang hendak dicapai pada setiap pertemuan pembelajaran. Soal-soal tes yang digunakan berupa soal pilihan ganda tentang materi Pembiasan. Instrumen ini mencakup ranah kognitif pada aspek pemahaman (C2). Aspek pemahaman terbagi menjadi tiga bagian, yaitu pemahaman translasi/ kemampuan menterjemahkan, pemahaman interpretasi/ kemampuan menafsirkan, dan pemahaman ekstrapolasi. Tes pemahaman konsep ini dilaksanakan sebanyak dua kali, yaitu sebelum perlakuan (tes awal) dan sesudah perlakuan (tes akhir) untuk setiap serinya. Soal-soal yang digunakan pada tes awal dan tes akhir merupakan soal yang sama, hal ini dimaksudkan agar tidak ada pengaruh
49
perbedaan kualitas instrumen terhadap perubahan pengetahuan dan pemahaman yang terjadi. Adapun langkah-langkah yang ditempuh dalam penyusunan instrumen penelitian adalah sebagai berikut : a.
Membuat kisi-kisi soal berdasarkan Kurikulum Tingkat Satuan Pendidikan mata pelajaran Fisika SMK kelas XI semester 2, Materi Pokok Pembiasan.
b.
Menulis soal tes berdasarkan kisi-kisi dan membuat kunci jawaban.
c.
Mengkonsultasikan soal-soal instrumen dan melakukan revisi kepada dosen pembimbing sebagai perbaikan awal.
d.
Meminta pertimbangan (judgement) kepada dua orang dosen dan satu orang guru bidang studi fisika terhadap instrumen penelitian, kemudian melakukan revisi soal berdasarkan bahan pertimbangan tersebut.
e.
Melakukan uji instrumen di salah satu kelas di sekolah yang menjadi populasi dalam subjek penelitian berlangsung namun pada kelas yang lebih tinggi dibanding dengan kelas penelitian dengan alasan kelas yang lebih tinggi telah mengalami pembelajaran dengan materi pokok yang akan digunakan dalam penelitian.
f.
Menganalisis hasil uji instrumen yang meliputi uji validitas butir soal, daya pembeda, tingkat kesukaran, dan reliabilitas instrumen, kemudian melakukan revisi ulang melalui konsultasi dengan dosen pembimbing.
50
E. Prosedur Penelitian Prosedur penelitian quasi eksperimen ini dirangkum dalam alur penelitian sebagai berikut :
Studi literatur
Telaah kurikulum
Hasil Observasi
Masalah
Penyusunan model pembelajaran Novick
Penyusunan instrumen
Uji coba/judgement instrument dan Revisi
Tes Awal
Observasi pembelajaran
Penerapan Model
Tes Akhir
Analisis Data
Pembahasan
Kesimpulan
Gambar 3.1 Prosedur Penelitian
51
F. Teknik Analisis Instrumen Penelitian Setelah dibuat instrumen berupa tes, maka diadakan uji coba instrumen, tujuannya untuk melihat validitas dan reliabilitas instrumen sehingga ketika instrumen itu diberikan pada kelas eksperimen, instrumen tersebut telah valid dan reliabel. 1. Analisis validitas instrumen Validitas tes merupakan ukuran yang menyatakan kesahihan suatu instrumen sehingga mampu mengukur apa yang hendak diukur (Arikunto, 2001: 65). Uji validitas tes yang digunakan adalah uji validitas isi (Content Validity) dan uji validitas yang dihubungkan dengan kriteria (criteria related validity). Untuk mengetahui uji validitas isi tes, dilakukan judgement terhadap butir-butir soal yang dilakukan oleh dua orang dosen dan satu orang guru bidang studi fisika. Sebuah instrumen dikatakan valid apabila mampu mengukur apa yang diinginkan dan dapat mengungkapkan data dari variabel yang diteliti secara tepat. Dengan demikian, untuk mengetahui validitas yang dihubungkan dengan kriteria digunakan uji statistik, yakni teknik korelasi Pearson Product Moment, yaitu : rxy =
N ∑ XY − (∑ X )(∑ Y )
(N ∑ X
Keterangan :
2
− (∑ X )
2
)(N ∑ Y
2
− (∑ Y )
2
)
(Arikunto, 2005 : 72)
rxy = koefisien korelasi antara variabel X dan Y, dua variabel yang dikorelasikan.
52
X = skor tiap butir soal. Y = skor total tiap butir soal. N = jumlah siswa. Berikut ini tabel interpretasi validitas : Tabel 3.3 Interpretasi Validitas Koefisien Korelasi
Kriteria validitas
0,80 < r ≤ 1,00
Sangat Tinggi
0,60 < r ≤ 0,80
Tinggi
0,40 < r ≤ 0,60
Cukup
0,20 < r ≤ 0,40
Rendah
0,00 < r ≤ 0,20
Sangat rendah
(Arikunto, 2005 :72) 2. Analisis reliabilitas instrumen Reliabilitas adalah kestabilan skor yang diperoleh orang yang sama ketika diuji ulang dengan tes yang sama pada situasi yang berbeda atau dari satu pengukuran ke pengukuran lainnya. Nilai reliabilitas dapat ditentukan dengan menentukan koefisien reliabilitas. Teknik yang digunakan untuk menentukan reliabilitas tes dalam penelitian ini adalah dengan menggunakan metode belah dua (split-half method) atas-bawah karena instrumen yang digunakan berupa soal pilihan ganda. Reliabilitas tes dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
53
r11 =
2 r1 2 1 2 (1 + r1 2 12 )
(Arikunto, 2005 : 93) Keterangan : r11 = reliabilitas instrumen r 12 1 2 = korelasi antara skor-skor setiap belahan tes dengan r11 yaitu reliabilitas instrumen, r 12 1 2 yaitu korelasi antara skor-skor setiap belahan tes. Adapun tolak ukur untuk menginterpretasikan derajat reliabilitas instrumen yang diperoleh digunakan tabel 3.4 berikut : Tabel 3.4 Interpretasi Reliabilitas Koefisien Korelasi
Kriteria reliabilitas
0,81 ≤ r ≤ 1,00
Sangat Tinggi
0,61 ≤ r ≤ 0,80
Tinggi
0,41 ≤ r ≤ 0,60
Cukup
0,21 ≤ r ≤ 0,40
Rendah
0,00 ≤ r ≤ 0,20
Sangat Rendah
( Arikunto, 2005 : 93)
54
3. Analisis Tingkat Kesukaran Butir Soal Tingkat kesukaran suatu butir soal adalah proporsi dari keseluruhan siswa yang menjawab benar pada butir soal tersebut. Tingkat kesukaran dihitung dengan menggunakan perumusan :
TK =
Nt + Nr X 100 % N
(Arikunto, 2005 : 208)
Keterangan : TK = Tingkat Kesukaran atau Taraf Kemudahan Nt = Jumlah siswa yang menjawab benar pada kelompok tinggi Nr = Jumlah siswa yang menjawab benar pada kelompok rendah N = Jumlah siswa pada kelompok tinggi ditambah jumlah siswa pada kelompok rendah Adapun tolak ukur untuk menginterpretasikan tingkat kesukaran butir soal yang diperoleh digunakan tabel 3.5 berikut :
55
Tabel 3.5 Interpretasi Tingkat Kesukaran Indeks Tingkat
Kriteria Tingkat Kesukaran
kesukaran
0 sampai 15%
Sangat sukar, sebaiknya dibuang
6 % - 30 %
Sukar
31 % - 70 %
Sedang
71 % - 85 %
Mudah
85 % - 100 %
Sangat mudah, sebaiknya dibuang
(Arikunto, 2005 : 210)
4. Analisis Daya Pembeda Daya pembeda adalah kemampuan suatu butir soal untuk membedakan siswa yang mempunyai kemampuan tinggi
dengan siswa yang
kemampuanya rendah. Rumus yang digunakan untuk menentukan daya pembeda soal uraian sama dengan soal pilihan ganda yaitu :
DP =
B A BB − JA JB (Arikunto, 2005 : 213)
Keterangan : DP = Indeks daya pembeda satu butir soal tertentu B A = Banyaknya kelompok atas yang menjawab soal itu dengan benar
56
B B = Banyaknya kelompok bawah yang menjawab soal itu dengan benar J A = Banyaknya peserta kelompok atas J B = Banyaknya peserta kelompok bawah Setelah
indeks
daya
pembeda
diketahui,
maka
harga
tersebut
diinterpretasikan pada kriteria daya pembeda sebagai berikut : Tabel 3.6 Interpretasi Daya Pembeda Indeks Daya
Kriteria Daya Pembeda
Pembeda
Negatif
Sangat buruk, harus dibuang
0,00 – 0,20
Buruk (poor), sebaiknya dibuang
0,20 – 0,40
Sedang (satisfactory)
0,40 – 0,70
Baik (good)
0,70 – 1,00
Baik sekali (excellent)
(Arikunto, 2005 : 218)
G. Teknik Pengolahan Data Data yang diperoleh dari penelitian melalui pretes maupun postes merupakan hasil pengukuran aspek pemahaman yang berupa skor total. Analisis kuantitatif dilakukan dengan langkah-langkah yang ditempuh adalah: 1) uji normalitas, 2) uji homogenitas, 3) uji hipotesis, 4) Pengelompokkan siswa berdasarkan prestasi. Selain analisis kuantitatif skor tes awal dan tes akhir, juga dilakukan analisis efektivitas pembelajaran.
57
1. Uji Normalitas Uji normalitas dilakukan pada data postes, pretes dan nilai hasil belajar fisika semester sebelumnya. Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan uji statistik yang akan digunakan selanjutnya. Dalam penelitian ini, pengujian normalitas dilakukan dengan menggunakan tes kecocokan chikuadrat dengan langkah-langkah sebagai berikut: a. Menyusun data skor pretes dan postes yang diperoleh ke dalam tabel distribusi frekuensi, dengan susunan berdasarkan kelas interval. Untuk menentukan banyak kelas interval dan panjang kelas setiap interval digunakan aturan Sturges yaitu sebagai berikut : •
Menentukan banyak kelas (k) k = 1 + 3,3 log N
•
Menentukan panjang kelas interval (p)
p=
r ren tan g = . k banyak kelas
b. Menentukan batas atas dan batas bawah setiap kelas interval. Batas atas diperoleh dari ujung kelas atas ditambah 0,5; sedangkan batas bawah diperoleh dari ujung kelas bawah dikurangi 0,5. c. Menentukan skor rata-rata untuk masing-masing kelas, dengan menggunakan persamaan: X =
∑X N
i
58
dengan X yaitu skor rata-rata, Xi yaitu skor setiap siswa dan N yaitu jumlah siswa. d. Menghitung standar deviasi dengan persamaan:
∑(X
Sx =
i
− X )2
N −1
.
e. Menghitung z skor batas nyata masing-masing kelas interval dengan menggunakan persamaan z skor : z=
bk − X . S
f. Menghitung luas daerah tiap-tiap kelas interval sebagi berikut : I = I1 − I 2
dengan I yaitu luas kelas interval, I1 yaitu luas daerah batas atas kelas interval, I2 yaitu luas daerah bawah kelas interval. g. Menentukan frekuensi ekspektasi : Ei = N × l
h. Menghitung harga frekuensi dengan persamaan Chi-Kuadrat:
χ
2
hitung
=∑
(Oi − Ei )2 Ei (Panggabean, 1996: 115)
59
Keterangan: Oi : Frekuensi observasi atau hasil pengamatan E i : Frekuensi ekspektasi k : Jumlah kelas interval
i. Mengkonsultasikan harga χ2 dari hasil perhitungan dengan tabel ChiKuadrat pada derajat kebebasan tertentu. Jika harga χ2hitung < χ2
tabel,
pada taraf nyata α tertentu, maka dikatakan bahwa sampel berdistribusi normal, namun bila χ2hitung > χ2 tabel, pada taraf nyata α tertentu, maka dikatakan bahwa sampel berdistribusi tidak normal.
2. Uji Homogenitas Uji homogenitas dilakukan pada skor gain pretes dan postes setiap seri pembelajaran. Langkah-langkah yang dilakukan adalah: a. Menentukan varians data skor pretes dan postes. b. Menghitung nilai F (tingkat homogenitas) s 2b F= 2 s k
(Panggabean, 1996 :115) dengan: s 2b
: Variansi yang lebih besar
s 2k
: Variansi yang lebih kecil
60
c. Menentukan nilai uji homogenitas, jika Fhitung < Ftabel maka data berdistribusi homogen dan jika Fhitung > Ftabel maka data berdistribusi tidak homogen.
3. Uji Hipotesis Metoda statistika untuk menentukan uji hipotesis yang akan digunakan harus disesuaikan dengan asumsi –asumsi statistika seperti asumsi distribusi dan kehomogenan varians. Berikut ini kondisi asumsi distribusi dan kehomogenan varians dari data hasil penelitian serta uji hipotesis yang seharusnya digunakan : 3.1 Data Gain Skor Berdistribusi Normal dan Homogen. maka untuk menguji hipotesis digunakan statistik parametrik yaitu uji t sampel berpasangan sesuai persamaan berikut:
t=
M1 − M 2 s12 s 22 + N1 N 2 (Panggabean, 1996 : 100)
dengan:
M1
: Skor pretes rata-rata
M2
: Skor postes rata-rata
s12
: Standar deviasi pretes
s22
: Standar deviasi postes
N
: Jumlah sampel
61
Nilai t ini kemudian dikonsultasikan pada tabel distribusi t pada taraf signifikansi tertentu. Jika thitung > ttabel, maka terdapat peningkatan yang signifikan antara skor pretes dan postes. Dengan demikian, hipotesis alternatif diterima. Namun jika thitung < ttabel, maka tidak terdapat peningkatan yang signifikan antara skor pretes dan postes. Dengan demikian, hipotesis alternatif ditolak. 3.1 Apabila Data Gain Skor Berdistribusi Normal dan Tidak Homogen. Maka untuk menguji hipotesis digunakan statistik t’ sebagai berikut : t' =
X1 − X 2 s12 s 22 + n1 n 2 (Sudjana, 2002 : 241)
dengan:
X 1 : Skor pretes rata-rata X 2 : Skor postes rata-rata s12 : Standar deviasi pretes s22 : Standar deviasi postes n : Jumlah sampel Kriteria pengujian adalah , terima hipotesis H 0 jika :
−
w1t1 + w2 t 2 w t + w2 t 2 < t' < 1 1 w1 + w2 w1 + w2
62
w1 = s1 / n1 ; w2 = s 2 / n 2 2
( (
2
) )
Dengan : t1 = t 1 − 1 α , (n1 − 1)dan 2 t 2 = t 1 − 1 α , (n1 − 1) 2 Untuk harga t’ lainnya, H 0 ditolak.
3.1 Apabila Data Gain Skor Berdistribusi Tidak Normal. Apabila data gain skor berdistribusi tidak normal, maka tidak perlu dilakukan uji homogenitas karena
statistik yang digunakan
bukan lagi statistik parametrik tetapi statistik nonparametrik, yakni prosedur statistik yang tidak mengacu pada parameter tertentu. Itulah sebabnya, statistik nonparametrik sering disebut sebagai prosedur yang bebas
distribusi
(free-distibution
procedures).
Dan
statistik
nonparametrik yang digunakan untuk uji hipotesis adalah Uji Wilcoxon dengan langkah-langkah sebagai berikut : a. Membuat daftar rank dengan mengurutkan nilai pretes I (PI) dengan nilai postes I (P2) Nomor rank dimulai dari P2-P1 terkecil tanpa memperhatikan tanda. Dengan catatan data yang skornya/nilainya sama harus diberikan rangking yang sama (rata-rata rangking) dan jika Pi = 0 pasangan tersebut dibuang/dianggap tidak ada, maka (n=banyaknya Pi ≠ 0). b. Berikan tanda (+) pada rangking yang berasal dari di positip (P i > 0) dan tanda (-) pada rangking yang berasal dari di negative (P i < 0).
63
c. Menentukan nilai W dari tabel nilai kritis Wα (n) untuk uji Wilcoxon. Karena pada daftar Wα
(n)
, harga n yang paling besar adalah 25.
Maka untuk n > 25, harga Wα (n) dihitung dengan rumus :
Wα ( n ) =
n(n + 1) n(n + 1)(2n + 1) −Z 4 24
(Panggabean, 2001 : 159) Dengan : n = jumlah sampel Z = 2,57 untuk taraf signifikasi 1 % Z = 1,96 untuk taraf signifikasi 5 % d. Pengujian hipotesis. Hipotesis yang digunakan dalam uji Wilcoxon ini adalah : Ho : Tidak ada perbedaan yang signifikan antara skor pretes dan postes setelah digunakan model pembelajaran Novick. H1 : Terdapat perbedaan yang signifikan antara skor pretes dan postes setelah digunakan model pembelajaran Novick. Jika W hitung > Wα (n) , maka Ho diterima Jika W hitung < Wα (n) , maka Ho ditolak
64
4. Analisis efektivitas pembelajaran Untuk melihat efektivitas pembelajaran dengan menggunakan model pembelajaran Novick dilakukan analisis terhadap skor gain ternormalisasi pada setiap seri pembelajaran. Skor gain ternormalisasi yaitu perbandingan gain rata-rata aktual dengan gain rata-rata maksimum. Gain rata-rata aktual yaitu selisih skor rata-rata postes terhadap skor rata-rata pretes. Rumus gain ternormalisasi tersebut disebut juga faktor-g atau faktor Hake sebagai berikut: < g >=
< s post > − < s pre > 100%− < s pre > ( Richard R. Hake, 1998 : 1)
Simbol < s pre > dan < s post > masing-masing menyatakan skor rata-rata pretes dan postes setiap individu yang dinyatakan dalam persen. Besarnya faktor-g dapat dilihat pada tabel 3.7 berikut :
Tabel 3.7 Kriteria Penentuan Efektivitas Pembelajaran Persentase
Efektivitas
0,00 < ( < g > ) < 0,30
rendah
0,30 ≤ ( < g > ) < 0,70
sedang
0,70 ≤ ( < g > )
tinggi
( Richard R. Hake, 1998 : 2)
65
5. Pengelompokkan Tiga Rangking Prestasi siswa – siswa dala suatu kelas dapat tergambar sebagai sebuah kurva normal. Siswa – siswa dapat berada di tengah kurva normal sebagai kelompok sedang, atau berada di daerah atas kurva normal sebagai kelompok atas. Dengan demikian maka dalam menentukan kedudukan seseorang siswa, terlebih dahulu kelas dibagi menjadi 3 kelompok. Langkah – langkah dalam menentukan kedudukan siswa dalam 3 rangking adalah sebagai berikut : 1. Menjumlah semua skor siswa. 2. Mencari nilai rata – rata (Mean) dan simpangan baku (Standar Deviasi). 3. Menentukan batas – batas kelompok. a. Kelompok Atas Semua siswa yang mempunyai : skor > X + SD b. Kelompok Sedang Semua siswa yang mempunyai : X − SD < skor < X + SD c. Kelompok Sedang Semua siswa yang mempunyai : skor < X − SD (Arikunto, 2005 : 264)
